CN109049137A - 一种基于机器人的汽车密封条自动化后加工系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于机器人的汽车密封条自动化后加工系统，由机器人输送设备、冲切设备及上下料设备组成，机器人输送设备包括工业机器人以及设置在工业机器人顶部的辅助抓取装置，冲切设备设有数台，设置在机器人输送设备的侧部，上下料设备放置待加工的汽车密封条。与现有技术相比，本发明由机器人持待加工密封条在两台电冲压机床间移动，每台冲压机床均包含多个并联冲压工装，多角度冲切时密封条的姿态由机器人进行调节而冲床只需要进行简单上下运动，具有占地面积小、成本低、易维护及灵活度高等特点。
Description
技术领域
本发明涉及汽车密封条后加工技术领域，尤其是涉及一种基于机器人的汽车密封条自动化后加工系统。
背景技术
汽车密封条又可以称之为防护性成型镶条，其主要材质就是聚氯乙烯，通过相关的设备对其挤压而成，经过后加工多步冲压最终成型。汽车中的车门门框、侧面车窗以及前后挡风玻璃都会用到密封条，密封条不仅可以起到一个密封的作用，还可以起到减振的作用。密封条是汽车车身设计中的重要组成部分，密封条质量的好坏会直接影响到汽车的质量。
密封条后加工主要工序为锯切和多步冲压，在现有的汽车密封条后加工方案中，小批量一般采用人工手动将待加工的密封条依次塞入各个冲压工位的方法，这种加工方法需要工人有一定的操作熟练度且人力成本较高。大批量加工一般采用专用半自动或全自动后加工生产线，专用后加工生产线尤其是全自动生产线采用大型传送系统和两侧液压系统推进冲压工装的加工方式，稳定性好且生产效率较高。由于传送系统为单向移动，对于需要多角度冲压的密封条只能由异型冲压工装来实现，这使得工装制造复杂、成本高；且由于传送系统较长，设备整体占地面积较大；此外，大量液压推进系统的使用也造成生产和维护成本也较高。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于机器人的汽车密封条自动化后加工系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种基于机器人的汽车密封条自动化后加工系统，由机器人输送设备、冲切设备及上下料设备组成，
所述机器人输送设备包括工业机器人以及设置在所述工业机器人顶部的辅助抓取装置，其中工业机器人用于在一定范围内任意调整待加工密封条的姿态和位置，辅助抓取系统用于将工件夹取并固定，确保工件在加工过程中的牢固性。
所述冲切设备设有数台，设置在机器人输送设备的侧部，
所述上下料设备放置待加工的汽车密封条。
所述工业机器人为六轴工业机器人。
所述辅助抓取装置由两个平行夹手及一个辅助平行压紧气缸组成。
所述冲切设备包括冲床及设置在冲床下方的数个并联排布的工装，冲床为通用冲压机或类似冲压装置，用于实现上下往复冲切运动。并联工装为多个传统冲切工装并联，以节省空间。
所述工装优选设置六个，呈并联排布，并且可根据工序要求更换适应不同工件的加工要求。
所述冲切设备包括冲床、模块化工装和排料装置，所述模块化工装取代冲床原有下模并联安装在冲床的工作台上，对应的刀具取代冲床原有的上模并联安装在冲压头上，两者协作完成各种指定工序，所述排料装置安装在冲床下方，用于排出冲切的废料。
所述冲切设备优选设置两台，分别设置在机器人输送设备的左右两侧。
所述上下料设备包括传送带装置、固定工装和自动下料装置，所述固定工装固定上料的工件，并配合机器人夹手固定或松开工件，多个固定工装安装在所述传送带装置上，并根据工序和节拍要求调整各个固定工装的间距，所述自动下料装置由桁架、下料机械手和收料架组成，在工件加工完经由传送带传送到下料位置后机械手自动将工件夹取到收料架，完成自动下料。由于自动上下料采用了可双向运行的输送装置，且配置有自动下料装置，使得下料不需要机械手操作的情况下完全自动化，提高生产效率，同时下料和上料在工人同一侧，降低工人上料和质量检验的疲劳度，改善工人生产环境。此外，上述专利的冲切模具固定，更换难度大且更换成本高，而本申请的冲切模具为模块化，可根据生产需要迅速更换，节约更换时间，同时模块化使得更换灵活且成本低。
本发明在加工时采用以下步骤：
(1)六轴工业机器人配合辅助抓取装置将待加工密封条从上下料设备上取出并夹紧。
(2)机器人输送设备根据密封条所需加工工艺调整到冲切设备内对应的位置和姿态，并向冲切系统反馈位置信号。
(3)冲切设备进行上下冲切运动，完成单步加工，并向机器人反馈冲切完成信号。
(4)机器人输送设备将密封条从冲切系统内取出并进行下一次位置和姿态调整，调整完成后发送位置信号给冲切系统，以此循环往复，完成所有冲切步。
(5)机器人输送设备将完成后加工的密封条放回上下料系统并重新取出和夹紧新的待加工密封条，进行下一个循环。
与现有技术相比，本发明由机器人持待加工密封条在数台电冲压机床间移动，每台冲压机床均包含多个并联冲压工装，多角度冲切时密封条的姿态由机器人进行调节而冲床只需要进行简单上下运动，具有占地面积小、成本低、易维护及灵活度高等特点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为冲切设备的结构示意图。
图中，1-机器人输送设备、11-工业机器人、12-辅助抓取装置、2-冲切设备、21-冲床、22-工装、23-排料装置、3-上下料设备。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例
一种基于机器人的汽车密封条自动化后加工系统，其结构如图1所示，由机器人输送设备1、冲切设备2及上下料设备3组成。
机器人输送设备1包括工业机器人以及设置在所述工业机器人顶部的辅助抓取装置，其中工业机器人用于在一定范围内任意调整待加工密封条的姿态和位置，辅助抓取系统用于将工件夹取并固定，确保工件在加工过程中的牢固性。工业机器人为六轴工业机器人，辅助抓取装置由两个平行夹手及一个辅助平行压紧气缸组成
冲切设备2设有数台，设置在机器人输送设备1的侧部，本实施例中设置有两台，分别位于机器人输送设备1的左右两侧。冲切设备的结构如图2所示，冲床21、模块化的工装22以及排料装置23，工装22可以设置六个，呈并联排布，以节省空间，并且可根据工序要求更换适应不同工件的加工要求。冲床21为通用冲压机或类似冲压装置，用于实现上下往复冲切运动。模块化的工装22取代冲床原有下模并联安装在冲床21的工作台上，对应的刀具取代冲床原有的上模并联安装在冲压头上，两者协作完成各种指定工序。排料装置23安装在冲21床下方，用于排出冲切的废料。冲床在冲压时，刀具运动放向为上下方向，机器人对密封条的姿态进行调整，使其满足工艺需求。
上下料设备3放置待加工的汽车密封条，包括传送带装置、固定工装和自动下料装置，所述固定工装固定上料的工件，并配合机器人夹手固定或松开工件，多个固定工装安装在所述传送带装置上，并根据工序和节拍要求调整各个固定工装的间距，所述自动下料装置由桁架、下料机械手和收料架组成，在工件加工完经由传送带传送到下料位置后机械手自动将工件夹取到收料架，完成自动下料。
本发明在加工时采用以下步骤：
(1)六轴工业机器人配合辅助抓取装置将待加工密封条从上下料设备上取出并夹紧。
(2)机器人输送设备根据密封条所需加工工艺调整到冲切设备内对应的位置和姿态，并向冲切系统反馈位置信号。
(3)冲切设备进行上下冲切运动，完成单步加工，并向机器人反馈冲切完成信号。
(4)机器人输送设备将密封条从冲切系统内取出并进行下一次位置和姿态调整，调整完成后发送位置信号给冲切系统，以此循环往复，完成所有冲切步。
(5)机器人输送设备将完成后加工的密封条放回上下料系统并重新取出和夹紧新的待加工密封条，进行下一个循环。
循环以上步骤，即可实现密封条自动化后加工。本系统由机器人持待加工密封条在两台电冲压机床间移动，每台冲压机床均包含多个并联冲压工装，多角度冲切时密封条的姿态由机器人进行调节而冲床只需要进行简单上下运动，具有占地面积小、成本低、易维护及灵活度高等特点。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
Claims (8)
1.一种基于机器人的汽车密封条自动化后加工系统，其特征在于，该加工系统由机器人输送设备、冲切设备及上下料设备组成，
所述机器人输送设备包括工业机器人以及设置在所述工业机器人顶部的辅助抓取装置，
所述冲切设备设有数台，设置在机器人输送设备的侧部，
所述上下料设备放置待加工的汽车密封条。
2.根据权利要求1所述的一种基于机器人的汽车密封条自动化后加工系统，其特征在于，所述工业机器人为六轴工业机器人。
3.根据权利要求1所述的一种基于机器人的汽车密封条自动化后加工系统，其特征在于，所述辅助抓取装置由两个平行夹手及一个辅助平行压紧气缸组成。
4.根据权利要求1所述的一种基于机器人的汽车密封条自动化后加工系统，其特征在于，所述冲切设备包括冲床及设置在冲床下方的数个并联排布的模块化工装。
5.根据权利要求4所述的一种基于机器人的汽车密封条自动化后加工系统，其特征在于，所述工装优选设置六个，呈并联排布，并且可根据工序要求更换适应不同工件的加工要求。
6.根据权利要求1所述的一种基于机器人的汽车密封条自动化后加工系统，其特征在于，所述冲切设备包括冲床、模块化工装和排料装置，所述模块化工装并联安装在冲床的工作台上，与工装对应的刀具并联安装在冲压头上，两者协作完成各种指定工序，所述排料装置安装在冲床下方，用于排出冲切的废料。
7.根据权利要求1所述的一种基于机器人的汽车密封条自动化后加工系统，其特征在于，所述冲切设备优选设置两台，分别设置在机器人输送设备的左右两侧。
8.根据权利要求1所述的一种基于机器人的汽车密封条自动化后加工系统，其特征在于，所述上下料设备包括传送带装置、固定工装和自动下料装置，所述固定工装固定上料的工件，并配合机器人夹手固定或松开工件，多个固定工装安装在所述传送带装置上，并根据工序和节拍要求调整各个固定工装的间距，所述自动下料装置由桁架、下料机械手和收料架组成，在工件加工完经由传送带传送到下料位置后机械手自动将工件夹取到收料架，完成自动下料。
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